Самодельная авионика

2 Commodore:

Автопилот совсем не робот, а довольно убогенький алгоритм для PIC среднего семейства.
что там есть -
датчики - крена/тангажа/высоты/скороподъемности (та же высота по времени)/курса (4 АЦП)
может датчики положения рулей (2 АЦП)
управление 1-2 приводами (2-4 цифровых выхода)
дисплей с кнопками (10-15 цифровых входа/выхода)
программа: Основа - простейший параллельно-интегрально-дифференциальный алгоритм выдерживания заданных параметров с обратной связью. Звучит круто, но на деле 1 страничка кода формата А4. Когда я с подобными системами разбирался, начитался в инете всякой ерунды (народ целые дисеры пишет на эту тему), но после пары термосов хорошего кофе готовое решение оказалось очень простой реализации.
5-10 коэффициентов настройки алгоритма. Ну может быть для особо извращенных блок самомодификации алгоритма "на лету" (тоже ерунда).

Возьмем самый тяжелый случай - автопилот по маршруту заданному на GPS - добавится пара дополнительных протоколов обмена и алгоритм изменения траектории (простой как апельсин). Ну и где здесь робот? Программа явно укладывается в вычислительную скорость 10 мГц и объем 4-6 кБ кода максимум в случае, если будет дисплей и куча настроек, доступная юзеру.

Вот что можно назвать роботом более менее серьезным - обнаружение и индентификация изделием скоростной цели в разных диапазонах излучений, определение скорости, дистанции и направления движения объекта, обсчет траектории перехвата и выполнение перехвата с учетом возможностей маневрирования цели.  :IMHO вот это будет намного сложнее, учитывая скоротечность процессов и объемы обработки информации. Но мы этим заниматься не будем  :IMHO. Нам своих забот вполне выше крыши  ;D
 
Вообще-то автопилот может обойтись и без процессора, достаточно немного доработать вакуумные приборы, установив патенциометры и выведя от них концы на простейшийэлектронный блок, по типу концевиков на станках.
А по поводу авионики навороченной - уж очень это стрёмно, не дай Бог откажет  в самый не подходящий момент - может стоить жизни, потому всё равно надо бы дублировать вакуумными приборами - так к чему весь этот гиморой?
Я не против компьютера на борту, но чтоб от него не зависила чья-то жизнь, а только как вспомогательное оборудование.
 
Простейший автопилот может представлять из себя кочергу металлическую или композитную, на худой конец деревянную  ;D. Блокируешь этой кочергой РУС и если самолет достаточно устойчив и хорошо оттреммирован лети наздоровье  😉. Использование аналогового управления завязанного на авионику на первый взгляд довольно просто, но может возникнуть раскачивание, вследствие отсутствия компенсации периодических колебаний т.е. система может пойти в разнос. Можно конечно и на аналоге это устранить, но будет громоздко, тяжело и потребует сильного вмешательства в авионику самолета. Настраивать такую систему в каждый конкретный тип будет противно т.к. инерционность и управляемость разная. Компьютерная система вообще способна самоадаптироваться, причем это может быть очень легко и довольно безопасно. Реализовать управление от очень осторожного (аккуратного) до просто осторожного довольно легко. Подобные системы во первых не предполагают резкого маневрирования, а во вторых снятие с автопилота может быть простым противодействием его движению (взялся за РУС и потянул против автопилота). Использование АП ко всему прочему не предусматривает безконтрольного автоматического полета и показания приборов контролируются пилотом постоянно, так что никто жизнь не доверяет компьютеру (считайте что у Вас в правой чашке курсант сидит  ;D). Подобные системы позволяют кратковременно освободить руки пилота для расчетов/переключений систем/ориентирования и прочих занятий где нужны руки и желательно обе. Для примера - указатели топливных баков в канардах сделаны у заднего сидения и контролировать остаток топлива можно при помощи зеркальца или обернувшись назад. У некоторых крутиться получается легко, но некоторые одновременно с поворотом головы (и части туловища) двигают РУС в сторону  😱. Безопаснее поставить на АП и спокойно выполнить контроль  😉. Обсуждать различие цифровых АП и аналоговых бессмысленно. Цифровых большой выбор, а аналоговые может где и остались на старых типах, но по крайней мере в продаже не видел.

ЗЫ. Насчет доверять свою жизнь электронике - А на чем Вы ездите  :-? В современных авто столько электрики, и если Вы думаете, что нажимаете на тормоз и механически тормозите, и отказ может произойти только по механической причине Вы сильно ошибаетесь. Все эти ABS, ECP и т.д. и т.п. часто цифровые приборы, контролирующие Ваш тормозной путь. Двиг при отказе ECU встанет наглухо. Так что Вы управляете в машине в основном направлением, а разгон - торможение частично осуществляет электроника. Не страшно  :-? Преценденты с отзывом бракованных машин были ("мозги" при торможении наглухо зажимали левое переднее колесо, что приводило к выбросу на встречку со всеми вытекающими). И  :IMHO инерционности и время на вмешательство в управление у ВС и авто разные. У самолета (если это не пилотажник) всё намного медленнее протекает обычно и времени на вмешательство намного больше. Даже нельзя сравнить с неожиданно возникшим пешеходом на дороге, колодцем, выскочившим на встречку или подрезающем авто и расстояния как правило меньше, да и нужно ещё успеть сообразить куда отскочить и газовать или тормозить в этот момент. В некоторых случаях при маневрировании на переднеприводной тачке стоит только ногу с газа убрать и ты уже в неуправляемом заносе  😱 и пешеход (например) сбивается боком машины как кегля в доли секунды.
 
sixe сказал(а):
Вообще-то автопилот может обойтись и без процессора, достаточно немного доработать вакуумные приборы, установив патенциометры и выведя от них концы на простейшийэлектронный блок, по типу концевиков на станках.
А по поводу авионики навороченной - уж очень это стрёмно, не дай Бог откажет  в самый не подходящий момент - может стоить жизни, потому всё равно надо бы дублировать вакуумными приборами - так к чему весь этот гиморой?
Я не против компьютера на борту, но чтоб от него не зависила чья-то жизнь, а только как вспомогательное оборудование.
Нажмите, чтобы раскрыть...

Чтобы этого не произошло, делают следующее:

  • Брутфорс - ставят три автопилота и три рулевые машинки в параллель. Два правильно работающих канала пересиливают один сбойный.
  • Чекпоинтинг - сверка результатов вычислений в каналах в контрольных точках алгоритма. Доступ к силовой электронике разрешается только правильно функционирующему модулю.

Не знаю, байка ли это (когда летал в довесок к полезной нагрузке рассказали), что на АН-28 в индийском исполнении автопилот включён постоянно. Типа с брошеным управлением машина что бы не случилось летит всегда прямо.  :-?

/me
 
 сказал(а):
Чтобы этого не произошло, делают следующее:

  • Брутфорс - ставят три автопилота и три рулевые машинки в параллель. Два правильно работающих канала пересиливают один сбойный.
  • Чекпоинтинг - сверка результатов вычислений в каналах в контрольных точках алгоритма. Доступ к силовой электронике разрешается только правильно функционирующему модулю.

Не знаю, байка ли это (когда летал в довесок к полезной нагрузке рассказали), что на АН-28 в индийском исполнении автопилот включён постоянно. Типа с брошеным управлением машина что бы не случилось летит всегда прямо.  :-?

/me
Нажмите, чтобы раскрыть...

Брутфорс,  Чекпоинтинг ...... и ещё стюардессу, которая будет выходить и говорить - "а теперь мы попробуем взлететь со всеё этой ерундой на борту"!  ;D ;D ;D

Правильные алгоритмы естественно включают самопроверку и самоустранение не только вычислительных сбоев, но и выход из строя некоторых входных сигналов (иногда это бывает возможно, например работа по вторичным данным, по отсечкам времени если концевики вышли и прочие хитрости в зависимости от конкретной системы). Софт иногда бывает довольно "мудрым" если писали не на коленке в переполненом автобусе после третьей смены ;D.
 
сказал(а):
 сказал(а):
Чтобы этого не произошло, делают следующее:

  • Брутфорс - ставят три автопилота и три рулевые машинки в параллель. Два правильно работающих канала пересиливают один сбойный.
  • Чекпоинтинг - сверка результатов вычислений в каналах в контрольных точках алгоритма. Доступ к силовой электронике разрешается только правильно функционирующему модулю.
/me
Нажмите, чтобы раскрыть...

Брутфорс,  Чекпоинтинг ...... и ещё стюардессу, которая будет выходить и говорить - "а теперь мы попробуем взлететь со всеё этой ерундой на борту"!  ;D ;D ;D
Нажмите, чтобы раскрыть...

И что самое интересное, летают.   😀 Вероятный противник  ;D даже пытается ездить  😎:
Fault tolerant computing.

сказал(а):
Правильные алгоритмы естественно включают самопроверку и самоустранение не только вычислительных сбоев, но и выход из строя некоторых входных сигналов (иногда это бывает возможно, например работа по вторичным данным, по отсечкам времени если концевики вышли и прочие хитрости в зависимости от конкретной системы). Софт иногда бывает довольно "мудрым" если писали не на коленке в переполненом автобусе после третьей смены ;D.
Нажмите, чтобы раскрыть...

Собссно одно другому не мешает - просто о разных видах избыточности говорим. Вы говорите об использовании избыточности входной информации. Я говорю об избыточности системы в целом или её части.

/me
 
Я не про автопилот говорил, а про авионику, от которой жизнь зависит - основные приборы, такие как УС и высотомер все равно дублировать надо, правда я не пилот пока что и может Long EZ  можно безопасно посадить без указателя скороти, но мне кажется, что это весьма опасно.
 
sixe сказал(а):
Я не про автопилот говорил, а про авионику, от которой жизнь зависит - основные приборы, такие как УС и высотомер все равно дублировать надо, правда я не пилот пока что и может Long EZ  можно безопасно посадить без указателя скороти, но мне кажется, что это весьма опасно.
Нажмите, чтобы раскрыть...

Дублировать датчики труда не представляет, так что это не проблема.

Кстати, опенсосный автопилот:

Paparazzi is a free and open-source hardware and software project intended to create an exceptionally powerful and versatile autopilot system by allowing and encouraging input from the community. Применена калмановская фильтрация, что уменьшает воздействие высокочастотного шума с датчиков.

/me
 
2 Commodore
Энтузиазм Вашего поиска вызывает уважуху  🙂
Бегло смотрел вышеприведенный сайт. Интересно  🙂 Они немного и теорию приводят данной железячки. Ничего необычного и совершенно нового не нашел, но для других может быть познавательно.
В общем то, о чем я и говорил ПИД алгоритм простейший (хоть с первого раза и выглядит страшно  ;D).  
http://www.recherche.enac.fr/paparazzi/wiki/index.php/Theory_of_Operation
Может быть навернутым дополнительно всевозможными фичами но суть процесса довольно проста.
Фильтрация входного сигнала и поднимание как можно большего количества значащих битов АЦП задача известная и описанная многими источниками. Используется наверное в подавляющем большинстве девайсов где это действительно необходимо, когда программеры понимают что они делают  😉.

Собссно одно другому не мешает - просто о разных видах избыточности говорим. Вы говорите об использовании избыточности входной информации. Я говорю об избыточности системы в целом или её части.
Нажмите, чтобы раскрыть...
Я просто себе представил на каком нить 2-х местном дрынолете по 3 привода на каждую поверхность управления  ;D Мы о мелких самолях говорим я надеюсь?
Я в этом топике больше о избыточности цифрового кода и мозгов говорил т.к. веса/габаритов/стоимости они не имеют, соответственно применять однозначно желательно, а вот по 3 привода вешать - спорная целесообразность. Автопилот полезная штука но совсем не необходимая.
 
Если есть надобность летать часто по маршруту, то автопилот на малом смолёте, я так думаю, вполне уместен, но уж никак не с тройным приводом, а примитивный, на уровне крюка на ручку ;Dа его надёжность мало кого будет волновать - забарахлил - выключил и лети себе вручную, а ваапче тема тут самодельная авионика, как бы, и хотелось бы, всё-тки, узнать побольше о самодельных приборах, потому как человек я не богатый и, скорее всего, мудрить придётся некоторые приборы самому - уж больно всё это дорого как для меня, вот у меня и возникают мысли - а что если на борту поставить просто миникомпьютер, датчики и использовать программу флайтсимулятра, немного ее доработав?Надёжность тут не особо волнует, т. к. основные приборы будут вакуумные, а что касается работы двигателя и навигации можно было бы так сделать, а так думаю...
 
сказал(а):
Я просто себе представил на каком нить 2-х местном дрынолете по 3 привода на каждую поверхность управления  ;D Мы о мелких самолях говорим я надеюсь?
Я в этом топике больше о избыточности цифрового кода и мозгов говорил т.к. веса/габаритов/стоимости они не имеют, соответственно применять однозначно желательно, а вот по 3 привода вешать - спорная целесообразность. Автопилот полезная штука но совсем не необходимая.
Нажмите, чтобы раскрыть...

Я читал на форуме "Жизнь СЛА", что люди на "зодиаке" управляли триммером мотором привода заслонки от ВАЗовской печки. Посоветовал использовать актуаторы от центральных замков- ответили, что слишком быстро срабатывают. Сейчас на рынке есть и более ресурсные изделия.  😉

Для автоматики скорость срабатывания - это благо.  :IMHO Собссно, три актуатора в параллель- не вопрос.  ;D

/me
 
sixe сказал(а):
а ваапче тема тут самодельная авионика, как бы, и хотелось бы, всё-тки, узнать побольше о самодельных приборах, потому как человек я не богатый и, скорее всего, мудрить придётся некоторые приборы самому - уж больно всё это дорого как для меня, вот у меня и возникают мысли - а что если на борту поставить просто миникомпьютер, датчики и использовать программу флайтсимулятра, немного ее доработав?Надёжность тут не особо волнует, т. к. основные приборы будут вакуумные, а что касается работы двигателя и навигации можно было бы так сделать, а так думаю...
Нажмите, чтобы раскрыть...

Походи по ссылкам, там есть решения проблемы без изгибов.  😉

/me
 
Автопилот из конструктора Лего.
LDDScreenShot2.png

LDDScreenShot1.png

IMG_4245.JPG


С сайта строителей беспилотников.

/me
 
Тут вот Sun анонсировала интересные штучки. Программируются на яве, имеют трехосевой акселерометр, датчик температуры, входы АЦП, двунаправленные цифровые порты, силовые выходы. Вещь для построения систем авионики  :IMHO достаточно привлекательная.

Краткий обзор.


Россия в предложениях на будущее есть. Тем более, что на отсутствие выполнения RoHS у нас пока не обижаются.

/me
 
Вопрос к электронщикам...
Есть такая незатейлевая схема емкостного измерителя топлива
http://www.motoizh.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=655
Как изменить оконечный каскад для получения на выходе не тока, а сопротивления, т.е как прикрутить енту схему для работы с цифровым прибором, например с приборами серии Stratomaster Smart Singles (в них в качестве датчика может использоваться автомобильный датчик уровня топлива, по сути - переменное сопоротивление)?
 
Можно попробовать оптрон на выход поставить. Но надо смотреть какой рабочий диапазон сопротивлений на входе Стратомастера.
 
K.Viktor сказал(а):
Можно попробовать оптрон на выход поставить. Но надо смотреть какой рабочий диапазон сопротивлений на входе Стратомастера.
Нажмите, чтобы раскрыть...
Способы то известны, можно еще полевик на выходе... но мне важно мнение профи: можно-нельзя скрестить эту схемку с цифровым прибором, а главное как (не просто...использовать такой то элемент на выходе..., а принципиальную схему)
Сопротивление на входе Стратомастера может быть от десятка до сотен Ом.
Кстати, помоему у Димы Ш. были какие то задумки по поводу цифрового топливомера :🙂 😉
 
Вам необходимо войти или зарегистрироваться, чтобы здесь отвечать.
Назад
Вверх